DE3021845A1

DE3021845A1 - Kabelstecker

Info

Publication number: DE3021845A1
Application number: DE19803021845
Authority: DE
Inventors: Günther 7000 Stuttgart Dalferth; Max 7061 Berglen Höckele
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-11
Filing date: 1980-06-11
Publication date: 1981-12-24
Also published as: DE3021845C2

Description

Kabelstecker
Die Erfindung betrifft einen Kabelstecker, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.
(CA-PS 815 701) Bei einem bekannten Kabelstecker dieser Art/besteht der Isolierkörper, da er auch die auftretenden mechanischen Belastungen aufnehmen muß, aus einem relativ harten Gummi. Der Isolierkörper liegt daher schlecht am Kabel an und läßt vor allem keine großen Toleranzen im Kabeldurchmesser zu. Die schlechte Anlage am Kabel ist auch dadurch bedingt, daß der Kanal zur Aufnahme des Kabels im Isolierkörper einen so großen Durchmesser aufweisen muß, daß auch die als Preßklemme mit einem eine Querbohrung aufweisenden Fortsatz ausgebildete Verbindungsvor- richtung eingeführt werden kann. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Konstruktion der Verbindungsvorrichtung und des Steckkontaktes nur eine Ausführung als Winkelstecker zuläßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kabelstecker für Kabel eines Mittelspannungs-Energieversorgungsnetzes zu schaffen, der auch bei großen Toleranzen des Kabeldurchmessers eine gute Anlage des Isolierkörpers an der Kabelisolation gewährleistet und dennoch in seinem Aufbau einfach ist und leicht montiert werden kann.
Diese Aufgabe löst ein Kabelstecker mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Das weiche, elastische Material, aus dem der Isolierkörper besteht, kann durch seine Elastizität große Toleranzen des Kabeldurchmessers überbrücken. Außerdem kann dieses Material auch starke Wärmedehnungen und Wärmeschrumpfungen des Kabels ausgleichen, ohne daß sich zwischen dem Kabel und dem Isolierkörper ein Spalt bildet. Trotz des weichen, elastischen Materials hat der Stecker eine hohe mechanische Stabilität, da er einerseits mit Ausnahme seines in eine Buchse einzuführenden, konischen Fortsatzes von einem metallischen Gehäuse umgeben ist und andererseits die bei der Handhabung des Steckers auftretenden Zug- und Druckkräfte vom Kabel über die Schraubklemme und den Stab zum Kontaktkörper übertragen werden. Der Isolierkörper erfährt also durch diese Kräfte keine Beanspruchung. Die Montage ist einfach, weil hierzu nur das Kabelende in den im Isolierkörper vorgesehenen Kanal und in die Schraubzu klemme eingeführt/werden braucht, deren Schraube oder Schrauben durch die oeffnung im Isolierkörper hindurch, welche einen Zugang zu den Spannung führenden Teilen zu Prüfzwecken, also beispielsweise eine Prüfung des Spannungszustandes oder ein Anlegen einer Prfspannung,ermöglicht, gut zugänglich sind, so daß auch insoweit die Montage einfach ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dieser Stecker sowohl als gerader Stecker als auch als Winkelstecker ausgebildet werden kann, da der Stab in wählbarer Richtung von der Schraubklemme weggeführt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist als Material für den Isolierkörper ein elektrisch hochwertiger, weicher Silikonkautschuk.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Klemmengehäuse der Schraubklemme durch eine kopfartige Verdickung am einen Ende des Stabes gebildet, da der Stab einen wesentlich kleineren Durchmesser als die kupferartige Verdickung aufweisen kann, um seine elektrischen und mechanischen Funktionen zu erfüllen. Vorteilhaft ist hierbei vor allem, daß ein zusätzlicher Obergangswiderstand zwischen der Schraubklemme und dem Stab sowie Raum benötigende Verbindungselemente entfallen. Vorzugsweise ist die kopfartige Verdickung mit einer Schicht eines leitenden Gummis verzogen, damit diese Schicht elastische Verformungen und Verschiebungen der Kabelisolation relativ zum Kopf ausgleichen kann.
Damit Kabel mit unterschiedlichem Querschnitt der Kabelseele angeschlossen werden können, ist die den Klemmkanal bildende Bohrung in der kopfartigen Verdickung auf den größten Querschnitt abgestimmt. Für kleinere Querschnitte wird eine an diesen Querschnitt angepasste Kontakthülse in den Klemmkanal eingesetzt.
Bei einer Ausbildung des Steckers als gerader Stecker ist der Stab gleichachsig zum Klemmkanal der Schraubklemme angeordnet.
Bei einer Ausbildung als Winkelstecker liegt der Stab im Winkel zum Klemmkanal. Wird die Schraubklemme durch den verdickten Kopf des Stabes gebildet, dann muß hier der Kopf mit einer Querbohrung versehen sein. Andere grundsätzliche Abänderungen sind nicht erforderlich.
Im Hinblick auf eine einfache Montage ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Stab in den Kontaktkdrper eingeschraubt.
Nach dem Einbetten des Stabes in den Isolierkörper braucht also nur noch das Gehäuse aufgesetzt und der Kontaktkörper angeschraubt zu werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner in den den Kanal für das Kabelende bildenden Teil des Isolierkörpers konzentrisch zu diesem Kanal ein Feldabsteuerungskörper eingebettet, von dessen Innenmantelfläche zumindest ein Teil in der von der Innenmantelfläche des Kanals definierten zylindrischen Fläche liegt. Dadurch kontaktiert dieser Feldabsteuerungskörper zwangsläufig beim Einführen des Kabelendes in den Kabelstecker dessen Leitschicht, so daß für die Feldabsteuerung keine besonderen Maßnahmen getroffen zu werden brauchen.
Damit eine gefahrlose und ständige Oberwachung oder Messung des Betriebszustandes möglich ist, ist die Öffnung im Isolierkörper mittels eines aus einem Isoliermaterial bestehenden Stopfens verschlossen, der mit einer Prüfelektrode versehen ist. Diese Prüfelektrode ist kapazitiv an die Schraubklemme angekoppelt, so daß ihr Potential Aufschluß über den Betriebszustand des den Kabelstecker tragenden Kabels geben kann.
Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels.
Wie Fig. 1 zeigt, weist das als gerader Kabelstecker ausgebildete Ausführungsbeispiel einen geradlinigen Stab l aus einem elektrisch gut leitenden Material auf, der an seinem einen Endabschnitt mit einem Außengewinde versehen ist und an seinem anderen Ende eine kopfartige oder faustartige Verdickung 2 aufweist, in die von der vom Stab wegweisenden Seite aus eine gleichachsig zum Stab 1 liegende Sacklochbohrung 3 eindringt.
Der Durchmesser dieser Sacklochbohrung 3 ist so gewählt, daB die Seele des den größten Leiterquerschnitt aufweisenden Kabels, für das der Stecker verwendbar sein soll, in die Bohrung einge- führt werden kann. Da das im Ausführungsbeispiel vorgesehene, kunststoffisolierte Kabel 4, bei dem es sich um ein übliches Kabel eines Mittelspannungs-Energieversorgungsnetzes handelt, einen kleineren Leiterquerschnitt hat, ist in die Sacklochbohrung 3 eine in Längsrichtung mehrfach geschlitzte Kontakthülse 5 eingeschoben, deren Innendurchmesser an den Außendurchw messer der Kabelseele 6 angepaßt ist. Eine auf die Sacklochbohrung 3 ausgerichtete, mit einem Gewinde versehene Querbohrung enthält eine Klemmschraube 7.
Die Verdickung 2 ist mit einer Schicht 8 aus einem leitenden Gummi bedeckt, die nur die Mündungsöffnung der Sacklochbohrung 3 und die äuRere Mündungsöffnung der Querbohrung frei läßt. Wie die Figur zeigt, bildet die Schicht 8 auch einen kurzen, konzentrisch zur Sacklochbohrung 3 liegenden Stutzen 8 1, welcher die von der äußeren Ummantelung des Kabels freigelegte Kunststoffisolation ein Stück weit übergreift und an dieser anliegt.
Die Verdickung 2 ist in einen aus einem elektrisch hochwertigen, weichen Silikonkautschuk bestehenden Isolierkörper 11 eingebettet, der einen sich konisch verjüngenden Fortsatz ll' aufweist, welcher dicht am Stab l an dessen vom Gewinde freien Abschnitt anliegt. Auf der dem Fortsatz 11' gegenüberliegenden Seite schließt sich an den im Durchmesser größeren Mittelabschnitt des Isolierkörpers 11 ein sich zu seinem freien Ende hin konisch verjüngender Endabschnitt ll" an, der einen sich vom freien Ende bis zur Verdickung 2 erstreckenden und gleichachsig zum Stab 1 liegenden , zylindrischen Kanal bildet. Der Innendurchmesser des Kanals, der nur an seinem Endabschnitt etwas vergrößert ist, ist so gewählt, daß eine dichte Anlage an der Kunststoffisolation 10 des Kabels gewährleistet ist, auch wenn der Außendurchmesser der Kunststoffisolation 10 wesentlich kleiner ist als der Sollwert. Die Länge des Endabschnittes 11" ist so gewählt, daß dieser nicht nur denjenigen Abschnitt des Kabels aufnehmen kann, in dem die Kunststoffisolation 10 freigelegt ist, sondern auch noch ein Stück des Außenmantels 12.
Wie die Figur zeigt, ist konzentrisch zu dem das Kabel aufneh- menden Kanal im Endabschnitt 11" in das Silikonkautschukmaterial ein Feldabsteuerungskörper 13 eingebettet, der entweder aus einem leitenden Gummi besteht oder aus einem mit einer Leitschicht versehenen Silikonkautschuk. Der Feldabsteuerungskörper 13 erweitert sich trichterförmig gegen die Verdickung 2 hin. Ein Teil seiner Innenmantelfläche ist zylindrisch ausgebildet und liegt in der von der Innenfläche des Kanals definierten Zylinderflache. Dadurch ergibt sich automatisch eine Kontaktierung der Leitschicht 14 des Kabels durch den Feldabsteuerungskörper, wenn das Kabelende in den Kabelstecker eingeführt wird.
Ein sich gegen die Verdickung 2 hin konisch verjüngender Kanal 15 im Mittelabschnitt des Isolierkörpers 11 ist auf die Querbohrung der Verdickung 2 ausgerichtet, so daß die Klemmschraube 7 von außen her gut zugänglich ist. In eine Gewindesacklochbohrung der Klemmschraube 7 ist ein Gewindezapfen 16 anschraubbar, der über die Stirnseite eines konischen, aus einem elektrisch gut isolierenden Material bestehenden Verschlußstopfens 17 übersteht, mittels dessen der Kanal 15 elektrisch dicht verschlossen werden kann. An dem dem Gewindezapfen 16 abgekehrten Ende des Verschlußstopfens 17 ist im Ausführungsbeispiel eine Prüfelektrode 18 festgelegt, und zwar mittels eines Gewindezapfens 19, der in eine Sacklochbohrung des Verschlußstopfens 17 eingeschraubt ist. Diese Prüfelektrode an 18 ist kapazitiv an die Verdickung 2 und damit/die Kabelseele 6 angekoppelt. Eine abnehmbare Kappe 20 deckt die Prüfelektrode 18 berührungssicher ab.
Der Mittelteil des Isolierkörpers 11 sowie der Endabschnitt 11" sind in ein metallisches Gehäuse 21 eingesetzt. Die von diesem Gehäuse 21 abgedeckte Außenfläche des Isolierkorpers 11 sowie die den Fortsatz 11' tragende Stirnfläche und ein sich anschließendes, kurzes Stück des Fortsatzes 11 sind mit einer elektrisch leitenden Schicht 22 bedeckt.
Auf den mit dem Gewinde versehenen Endabschnitt des Stabes 1 ist, wie die Figur zeigt, unter Zwischenlage eines Druck- ringes 23 der als Steckerstift ausgebildete Kontaktkörper 24 aufgeschraubt.
Um mittels des Steckers das Kabel mit einem nicht dargestellten Leiter, beispielsweise einem innerhalb eines geschlossenen Gehäuses 25 liegenden Leiter, zu verbinden, werden der Kontaktkörper 24 und der Fortsatz 11' in einen becherförmigen, elektrisch isolierenden Buchsenk8rper 26 eingeführt, der das Gehäuse 25 durchdringt und einen dem Fortsatz 11' entsprechenden Innenkonus hat. Am Grund des Buchsenkörpers 26 ist eine Steckbuchse 27 festgelegt, die den Kontaktkörper 24 aufnimmt. Ist dieser vollständig in die Steckbuchse 2? eingeführt, dann verschließt der Fortsatz 11' elektrisch dicht den Buchsenkörper 26, da er dann mit ausreichendem Druck an dem Buchsenkörper 26 anliegt.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Kabelstecker fUr isolierte Kabel eines Mittelspannungs- nergleversorgungsnetzes, mit einem als Steckkontakt ausgebildeten Kontaktkörper, einer zwischen diesem und dem abisolierten Kabelende eine mechanische und elektrisch leitende Verbindung herstellenden Verbindungseinrichtung und einem zumindest letztere aufnehmenden sowie einen Kanal zur Aufnahme des Kabelendes aufweisenden Isolierkörper, der eine verschließbare' sich von außen bis zu einem der mit dem Kabel elektrisch leitend verbundenen Teile erstreckende Öffnung hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung eine Schraubklemme (2,7) aufweist, die sich an das eine Ende eines Stabes (1) anschließt, der durch einen konischen, sich zu seinem freien Ende hin verjüngenden Fortsatz (11') des Isolierkörpers (11) hindurch zum Kontaktkörper (24) erstreckt,und daß der Isolierkörper (11), dessen verschließbare Öffnung (15) auf die Schraube (7) oder Schrauben der Schraubklemme ausgerichtet ist, aus einem weichen,elastischen Material besteht sowie mit Ausnahme seines Fortsatzes (11') in einem metallischen Gehäuse (25) angeordnet ist und auf seiner vom metallischen Gehäuse abgedeckten Oberfläche mit einer leitenden Schicht (28) versehen ist.
2. Kabelstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (11) aus Silikonkautschuk besteht.
3. Kabelstecker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Schraubklemme durch eine kopfartige Verdickung (2) am einen Ende des Stabes (1) gebildet ist.
4. Kabelstecker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kopfartige Verdickung (2) mit einer Schicht (8) aus einem leitenden Gummi überzogen ist.
5. Kabelstecker nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch eine Bohrung (3) der kopfartigen Verdickung (2) gebildeten Klemmkanal austauschbar eine Kontakthülse (5) sitzt.
6. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (1) gleichachsig zum Klemmkanal (3) der Schraubklemme (2,7) angeordnet ist.
7. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab im Winkel zum Klemmkanal der Schraubklemme angeordnet ist.
8. Kabelstecker nach einem der Ansprüche l bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (1) in den Kontaktkörper (24) eingeschraubt ist.
9. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den den Kanal für das Kabelende bildenden Teil (l1") des Isolierkörpers (all) konzentrisch zu diesem Kanal ein Feldabsteuerungskörper (13) eingebettet ist, von dessen Innenmantelfläche zumindest ein Teil in der von der Innenmantelfläche des Kanals definierten Zylinderfläche liegt.
10. Kabelstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Uffnung (15) des Isolierkörpers (11) mittels eines aus einem Isoliermaterial bestehenden Stopfens (17) verschlossen ist, der mit einer Prüfelektrode (18) versehen ist.